汽车,已经是人类所不能或缺的交通工具了,但是传统的内燃汽车带来了空气的严重污染,现在的雾霾的产生很大一部分是汽车尾气排放所带来的。随着空气污染的加剧,新能源汽车慢慢的受到重视,也逐渐的进入到了我们的视野中。
现在市面上出现了各种新能源汽车的术语,什么混合动力、增程式、双擎动力、可插电、纯电动等名词层出不穷,实在让人很迷惑,也不知道该怎么选择。
新能源汽车最重要的包含纯电动汽车(EV,包括太阳能汽车)、混合动力汽车(HEV)、燃料电池电动汽车(FCEV)、其他新能源(如高效储能器)汽车等。
纯电动汽车(英文缩写:EV,Electric Vehicle),就是纯粹靠电能驱动的汽车,而不需要其它能量来源,驱动系统的主体是电动机。纯电动汽车通常能通过家用电源、充电桩、太阳能电池板等进行充电,纯电动汽车的车载电池一般是锂电池(关于电动汽车车载电池的内容,后续会给大家奉上,敬请关注)。
由于受到电池容量的限制,纯电动汽车的续航能力都不是太高,一般在200公里左右。当然也有更高的,但是续航里程越高,代表着需要更加多的电池供电,一方面增加了汽车的重量,另一方面增加了汽车的成本(电动汽车的电池非常贵)。
此外,还有更重要的一点就是电池的安全性,大家都知道手机使用时间长了以后,电池容易发热,这就是锂电池的特性。纯电动汽车通常用的都是锂电池,当很多锂电池聚集到一起的时候,如果控制不好,就非常容易导致汽车自燃或爆炸。这也是怎么回事车载电池管理技术成了特斯拉的核心竞争力了。
国内国外都已经有了比较多的纯电动汽车车型,现在最火的特斯拉Model S就是纯电动汽车,国内的有荣威E50、比亚迪E6等。
纯电动汽车的主要结构如下图所示,动力电池可充电,在行驶中动力电池的电能给电动机供电,经过减速器后,驱动汽车前进。
纯电动汽车由于没了内燃机和传动系统,底盘等也变得简单了许多,下图是特斯拉Model S的底盘系统。
虽然纯电动汽车有着这么多的限制,但是相信在特斯拉等汽车厂商的带领下、以及全球对环境污染的关注,这些技术难题终将被克服,纯电动汽车也必定是汽车的未来。
混合动力汽车(Hybrid Vehicle),是指同时具有燃油发动机和电动机的汽车,根据发动机和电动机哪一个起的作用更大,可大致分为普通混合动力汽车(发动机起最大的作用)、插电式混合动力汽车(两者相当)和增程式混合动力汽车(电动机起最大的作用)。
普通混合动力汽车在行驶过程中主要靠发动机提供动力,只有在启动和低速行驶中、急加速或者坡道时,电动机才会介入。电动机在这里只是起一个辅助作用,主要是为减少发动机在不断的起停或者低速行驶中造成的额外的消耗,降低汽车油耗。
普通混合动力汽车的电池容量一般比较小,不能作为主要的动力来源。普通混合动力汽车的电池不需要额外的充电,一般是通过刹车时回收动能或者利用车辆在行驶时发动机的多余功率驱动发电机进行充电。其结构如下图所示:
在发展混合动力汽车方面,日本居世界领头羊,很典型的就是丰田的普锐斯,普锐斯是世界上最早实现批量生产的混合动力汽车。普通版的普锐斯依靠混合动力能节约相当一部分油耗。
普通混合动力汽车比普通的内燃汽车要贵一些,它相当于在原有内燃汽车基础上增加了电池、发电机和电动机。由于增加了这么多的设备,也导致车内的空间也有所降低。
当然还有重要的一点要提醒,普通混合动力汽车是不享受政府补贴的,所以在购车的时候要好好考虑下。
插电式混合动力汽车(Plug-in Hybrid Vehicle,简称PHEV)不同于普通的混合动力汽车,其车载电池可以单独进行充电。表面上好像是在普通混合动力汽车的基础上增加了插电口,但是车内的电池容量要大了许多,同时也要使用更高功率的电动机。这样才可以保证其在纯电动模式下实现长距离续航和高速行驶。
比亚迪“秦”就是典型的插电式混合动力汽车,其在纯电模式下可以行驶70公里,基本能满足上班族的需求。比亚迪“秦”的整车结构如下图所示。
不过,由于电池组的增大使得整车售价更高、而部分地区不对插混进行补贴,所以相对来说整车成本比较高。当然在某些地区是有补贴的,像上海对比亚迪“秦”的购买者有一定的补贴,并能直接拿到上海牌照,所以比亚迪“秦”就火了一把。
增程式混合动力汽车不同于插电式混合动力汽车,其不但可以外接充电,也可通过内置发动机进行充电。当电池组电量充足时采用纯电动模式行驶,而当电量不充足时,车内发动机启动,带动发电机为动力电池充电,提供电动机运行的电力。
由于具有插混的外接充电与发动机供电的优势,增程式混合动力汽车相比纯电动汽车,其续航能力更长,如i3纯电版续航里程160公里,而i3增程版可达300公里左右。当然在电池没电的时候是发动机供电的,所以也需要加油,以提供发动机燃料。
但是相比内燃汽车,增程式混合动力汽车的发动机工作在高效转区,其安静程度比普通汽车更好,电机的低转高扭特性也使得车辆的起步和加速性能也较好。而在增程模式下,i3的综合百公里油耗也能达到4L左右的水平,起到一定的节能作用。
燃料电池汽车其实就是通过氢氧燃料电池产生的电能驱动车辆行驶,它也是电动汽车的一种,其结构与纯电动汽车基本类似,只不过它的电池是氢氧燃料电池,所以在车里面要有专门储存氢气的氢气罐。由于氢气极不稳定,又不易储存,所以技术难度较大。
但是氢氧燃料电池汽车有其非常大的好处:1.氢燃料补充起来时间很短,几分钟就能加满燃料箱;2.氢燃料也能做到零排放;3.能源损耗几乎能忽略不计了。
丰田旗下的氢燃料汽车MIRAI续航能力为502 公里,在新能源汽车榜单中成功击败特斯拉Model S的434公里续航,坐上第一的宝座。
声明:本文由入驻搜狐公众平台的作者撰写,除搜狐官方账号外,观点仅代表作者本人,不代表搜狐立场。